为中小型企业设计的双臂机器人原型

 

人手不足的说法由来已久。然而,在中小企业中,机器人却很少被引入。因为能够轻松完成工作,而且价格低廉,即“工作效率”和“成本”并存的机器人很少。因此,日本的一家名为川田技术公司以中小工厂的轻作业为研究开发目标,进行了机器人的研究开发和试制。

目标是使“不懂机器人知识的人可以使用的机器人”。一般以工业机器人不作为目标的轻作业为对象。具体是指,在包装加工企业、物流相关企业、百货商店、零售店、市场、土特产商店等中小企业进行的备齐物品、装箱、装袋等工作。因此为了不成为超限配置,以小巧轻便,价格便宜,使用方便的机器人为目标。

以机器人为例,虽然根据外围设备或教示的时间,工作效率也会发生变化,但其目的是为了使包括这些成本在内的目标成本与工作相匹配。目标是用机器人代替工作时的人工费。目标大概是两年临时工的工资。

具体的设想工作是,在岁末礼品等场合装啤酒箱子。机器人将15厘米宽、重500毫升的塑料瓶和易拉罐装在箱子里。机器人的工作区域是工作区域A3左右。考虑到成本,指尖位置精度为2cm左右。包括实际操作的实现方法在内,开发了相应的硬件和软件。

现阶段机器人原型是具有水平关节的小型轻巧双臂机器人。身高53厘米,体重约14公斤。左臂和右臂的自由度为8。控制器和电源也已经小型化,因此可以通过将它们连接到工作台的边缘来移动它们,而无需专用支架。使用两只手臂的原因是应该提高工作速度和工作差异。如果您有两个手臂,则可以使用两种类型的机械手,而无需使用换手器。

臂的链接采用了由平行链接和弹簧引起的自重补偿,作为经常使手朝下的机构。手把指尖变薄,使罐子能够抓住,另外,在没有追加自由度的情况下,把罐子相对于箱子倾斜,使之能够顺畅地放入。所使用的马达的输出功率为40w左右。没有使用复杂的传感器等。因为不能创造出符合成本和效益的价值。

礼品套装装箱工作每盒不到30秒

设想的易拉罐礼品盒包装作业中,在机器人的旁边配置易拉罐供应机,从后方通过机器人主体下,组装好的空箱子被供应到机器人前面的作业区域。

通过缩小机器人的设置面积和活动范围,提高了指挥棒。

实际上,350毫升的饮料罐一共装了12个,4个罐装在3段礼品盒里,进行了这样的工作实验,每箱大约29秒就装好了。另外,每箱29秒可以连续进行40箱作业。在实际操作中,设想一名工作人员在3个地方补充易拉罐的同时照顾易拉罐。

真正可用于中小企业领域的机器人

对于单个兼职人员来说,该系统的成本约为两年的人工成本。将来,有可能在实际工作现场验证原型系统,并考虑其他工作包。现阶段该机器人目前仅是原型,尚无出售计划。

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